县域黑社会生存之道
本电源设计拟采用UC3845电流控制型芯片开关电源。 电源数量：
1.±150V，
杨梅大疮2．两路+12V
3.+5V
4.+3.3V
5.+1.8V
6.-12V
其中1.2.3.6之间需要互相隔离。3.6之间可以不隔离。
每路功耗分析
1、±150V要求电流最大不超过30Ma，故该路路最大功率P1=150*0.03=4.5W。
2、两路+12V相同，只是要互相隔离，每路功率为0.6W，故P2=0.6*2=1.2W。
3、第3路+5V主要为系统控制部分供电，其第4路和第5路均由第3路而来。为保证可靠性并为以后升级留下余量，电源系统 1.8V能够提供的电流大于300mA；整个系统在3.3V上消耗的电流与外部条件有很大的关系，这里假设不超过200ma，故3.3V电源能够提供600ma电流电流即可。与3.3V连接的外设有：液晶的部分接口；外部RTC接口；键盘接口，ADC接口；其他如指示灯，蜂鸣器，看门狗等。故P3=1.8*0.3+3.3*0.6=2.52W。
4、从+5V到+3.3V和+1.8V通过LEO芯片（SPX1117或者LM1117），这两个芯片要消耗一定的功耗。从+5V到+1.8V压降 3.2V，电流为0.3A，故P5-1.8=3.2*0.3=0.96W，从+5V到 3.3V压降为 1.7V，电流为0.6A，故P5-3.3=1.7*0.6＝1.02W。所以P4=0.96+1.02=1.98W。
5、液晶主要有+5V和-12V供电，功耗P5为两片SED1520功耗2*0.25＝0.5W，还有背光电源的功耗，估算为0.25W，故P5＝0.5+0.25＝0.75W。
从以上分析来看，系统总的最大功耗
Pmax=P1+P2+P3+P4+P5=4.5+1.2+2.52+1.98+0.75=10.95W＝11W。
所以最后需要的电源：
1、±150V/0.03A
2、两路+12V/0.05A
3、+5V/1A
4、-12V/0.07A
高频变压器设计
方法一
水泊焊割高频变压器的设计是研制单片开关电源的关键技术。根据要求直流输入电压 的范围是9～21V，最大占空比为0.48，工作频率f=140KHz,%70=η，输出端二极管压降D V =1V。则
K＝Vsmax/Vsmin=16/9=1.78
min D ＝max D /[(1-max D )K+max D ]＝0.34
则：
1）、算原边绕组流过的峰值电流p I 利用公式max 02D V P I S p =，假设直流波纹0.1V，设反激变压器最大占空比max D ≤0.48，代入上式得p I ＝
A 86.248.016112=××。 2）、计算原边绕组的电感值
设计中取max D ＝0.65，由式p
s s s p I T D V L max min =，假设电压s V 波动下限为1％，V V s 91.8)01.01(9=−×=，则p L ＝
mH 011.01014086.248.091.83
计算磁心面积乘AP。AP 为Aw(磁心窗口面积)和Ae （磁心有效截面积）的乘积。如果原边绕组的线径为W d ，带绕组的磁芯所占得AP 值表示为P AP ，可以按照下式计算
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210)33.6(cm B d I L AP W P P P Δ= 式中S B B 2
1=Δ，表明工作磁感应强度变化值取饱和值S B 的一半。在这里我们选定铁氧体材料的E-E 磁心，C o 100时S B ＝3000Gs 。S S G B B 150030002
121=×=Δ磁心有效截面积22025.045.045.0cm cm cm A e =×=，磁心窗口面积2575.015.15.0cm cm cm A W =×=。
我们选择导线时确定电流密度值为400cm/A ，则通过2.86A 电流时需要的圆密耳为2.86A*400cm/A=1144cm 。所以我们选择AGW19#，其直径最大为0.0391英寸。所以将W d ＝0.0391代入上式得
4482302.0101500
)0391.086.210011.033.6(cm cm AP P =×××××=− 占窗口大部分面积的是副边绕组（因电流大，导线多股等原因）和绝缘材料，一般P AP 只有AP 的（1/4～1/3）以下，取
P AP ＝0.25AP ，所以404.002.044cm AP AP P =×==
而我们选定的E-E 磁心与线圈骨架乘积为
4221164.02025.0575.0cm cm cm A A e W =×=
0.1164>0.04，选取此型号磁心与线圈骨架满足要求。
4）、计算应留出的空气隙
由于反激工作模式是单向激磁，为防止磁饱和应加气隙。气隙有较大的磁阻，而且能量是储存在气隙所构成的体积中，用下式可以算得
cm cm B Ae I L l p
p g 025.010********.086.210011.04.0104.082238
22
=×××××=×Δ=−ππ 因此硬在磁心中心柱打磨出0.025cm 或在磁心两外测心柱各打磨出0.0125cm，在这个基础上在进行调整。也可以选取已有气隙相近的磁心，并直接进行调整。
5）、原边绕组匝数计算 用4.1086
.24.0025.015004.0=××=Δ=ππp g
I Bl Np 匝 或4.1015002025.086.210011.03=×××=Δ=−B
A I L N e P P P 匝 所以取P N =11匝
6）副边绕组匝数计算
按照输入最小电压(min)S V ，导通占空比最大，使用下算得各副边绕组的匝数, max max min )1)((D Vs N D V V N p
D o s −+=
1.±150V
20248
.091.811)48.01)(1150(=××−+=S N 匝 2．两路+12V
4.1748
.091.811)48.01)(112(=××−+=S N 匝，取17匝
3.+5V
848
.091.811)48.01)(15(=××−+=S N 匝 4.-12V
4.1748
.091.811)48.01)(112(=××−+=S N 匝 7）、副边绕组的线径
按照电流密度值为400cm/A 计算。
1、±150V/0.03A有机锡化合物
通过0.03A 电流需要400cm/A m c A A m c •=ו1203.0/400（圆密耳） 2、两路+12V/0.05A
通过0.05A 电流需要400cm/A m c A A m c •=ו2005.0/400（圆密耳） 3、+5V/1A
通过1A 电流需要400cm/A m c A A m c •=ו4001/400（圆密耳） 4、-12V/0.07A
惯性力矩通过0.07A 电流需要400cm/A m c A A m c •=ו2807.0/400（圆密耳） 方法二
1、选择磁心大小
根据要求直流输入电压的范围是9～21V，最大占空比为D=0.48，工作频率为140KHz,%70=η，输出端二极管压降D V =1V 。则变压器传输的功率为 W 167.157
.011≈=。在这里我们选定铁氧体材料的E-E 磁心，C o 100时S B ＝3000Gs 。S S G B B 150030002
121=×=Δ。 磁心有效截面积 22025.045.045.0cm cm cm A e =×=，
磁心窗口面积 2575.015.15.0cm cm cm A W =×=。
2、计算on t
原边绕组开关管的最大导通时间对应在最低输入电压和最大负载时发生。这里D=0.48，工作频率为140KHz
S f T s S μ714.7101401013
6
≈=×== S DT t S on μ5.3748.0=×==
3、计算最低直流输入电压
假设电压s V 波动下限为1％，则
V V s 91.8)01.01(9=−×=。
4、选择工作时候磁通密度值（振幅）
这里我们选定铁氧体材料的E-E 磁心，C o 100时S B ＝3000Gs ＝0.3T ＝300mT 。
mT T G B B S S ac 15.015.0150030002
121===×==
Δ。 5、计算原边匝数 因为作用电压是一个方波，一个导通期间的伏秒值与原边匝数关系
e ac on S P A B t V N Δ=
，计算得 27.10102025.015.05.391.82
=×××=P N 匝，取P N =10匝 磁心有效截面积 2225.202025.045.045.0mm cm cm cm A e ==×=， 磁心窗口面积 225.57575.015.15.0mm cm cm cm A W ==×=。
6、计算副边匝数
以5V 为反馈端，故以5V 输出端为标准，设整流二极管压降为1V ，绕组压降为0.6V ，则5V 绕组电压值为5＋1＋0.6＝6.6V 原边绕组每匝伏数＝匝/891.010
91.8V N V P S ==， 则5V 绕组匝数匝4.7891.06.6==
S N ，取8匝 7、计算选定匝数下的占空比辅助输出绕组匝数
因为副边绕组取整数8匝，反激电压小于正激电压，新的每匝得反激电压是
匝/825.08
6.6V =。占空比必须以同样的比率来维持伏秒值相等。 S T t S on μ4.3891
.0825.0825.07891.0825.0825.0=+×=+×= 1）、±150V/0.03A
对于±150V 直流输出，考虑绕组及二极管压降1.6V 后为151.6V住宅部品
匝184825
.06.151==S N 2）、两路+12V/0.05A
豫公网安备41160202000603
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